AD转换器的基本概念及基本结构DA转换器的工作原理及其.ppt

本章主要教学内容

D/A、A/D转换器的根本概念及根本结构

D/A转换器的工作原理及其特点

A/D转换器的工作原理;;10.1.1D/A转换器的工作原理和主要参数

D/A转换器是用电阻解码网络将N位数字量逐位转换成模拟量并求和实现将N位数字量转化为模拟量。

1.D/A转换器的工作原理

D/A转换器的模拟量输出与参考量以及二进制数成比例关系，可用下面的式子表示：

其中X为模拟量输出，K为比例常数，VREF为参考量〔电压或电流〕，B为待转换的二进制数，通常B的位数为8位、12位等。;第10章;第10章;2.D/A转换器的主要参数

〔1〕精度：指D/A转换器的实际输出与理论满刻度输出之间的差异。

〔2〕分辨率：指当输入数字量发生单位数码变化时所对应的输出模拟量的变化量。

〔3〕建立时间：指当D/A转换器的输入数据发生变化后，输出模拟量到达稳定数值所需要的时间。

〔4〕温度系数：环境温度的变化会对D/A转换精度产生影响，分别用失调温度系数、增益温度系数和微分非线性温度系数来表示。

〔5〕非线性误;;1.DAC0832的内部结构

DAC0832的内部结构框图如图10-3所示，它由8位输入锁存器、8位DAC存放器、8位DAC转换器及转换控制电路构成，DAC转换器采用梯型电阻网络。;第10章;第10章;第10章;第10章;5.DAC0832芯片与微机接口电路的设计

选择和使用D/A转换器时要注意以下几点：

〔1〕合理选择DAC芯片。

〔2〕设计和连接接口

〔3〕配置参考电源

DAC芯片作为一个输出设备接口电路，与主机的连接比较简单，主要是处理好数据总线的连接。;10.2典型A/D转换器芯片

10.2.1A/D转换器工作原理和主要参数

1.A/D转换器的分类及工作原理

按照输入模拟量的极性分类，A/D转换器可以分为单极型和双极型两种；按照输出数字量分类，可以有并行方式、串行方式及串/并行方式；按照A/D转换器的转换原理分类，可以分为积分型、逐次逼近型和并行转换型。

逐次逼近型A/D转换器如图10-9所示。;第10章;逐次逼近型A/D转换器的主要特点是：

转换速度较快，转换时间在1～100μs以内，分辨率可达18位，特别适用于高精度和高频信号的A/D转换；转换时间固定，不随输入???号的大小而变化；抗干扰能力不如双积分型A/D转换器，需要采取适当的滤波措施。

这类典型芯片主要有ADC0809、ADCl210、AD574等。;2.A/D转换器的主要性能参数

〔1〕分辨率：反映A/D转换器对输入微小变化的响应能力。

〔2〕精度：采用绝对误差和相对误差两种方法来表示。

〔3〕转换时间：指完成一次A/D转换所需要的时间。

〔4〕温度系数：是表示A/D转换器受环境温度影响的程度。

〔5〕量程：指所能转换的模拟输入电压范围，分单极性、双极性两种类型。

〔6〕逻辑电平及方式：多数A/D转换器输出的数字信号与TTL电平兼容，以并行方式输出。

〔7〕工作温度范围：一般为0～70℃。;第10章;1.ADC0809的结构及工作原理

ADC0809采用单一的十5V电源供电，外接工作时钟为500kHz时，转换时间大约为128ms，工作时钟为640kHz时，转换时间大约为100ms。

ADC0809的逻辑结构如图10-10所示，其内部由256R电阻分压器、树状模拟开关、电压比较器、逐次逼近存放器、逻辑控制和定时电路组成。其根本工作原理是采用对分有哪些信誉好的足球投注网站方法逐次比较，找出最逼近于输入模拟量的数字量。;第10章;第10章;3.ADC0809的引脚功能

ADC0809引脚如下图。;第10章;10.3模拟接口应用实例

设计并分析一个在PC机ISA扩展槽上采用中断方式进行8路数据采集和单通道模拟量输出的接口电路系统。

该系统要求采用ADC0809及DAC0832构建一个通用的8位A/D输入、D/A输出的采集卡，利用PC微机系统的IRQ2信号作为ADC的外部中断信号，使ADC的8个通道循环采集，每个通道采样100次，采集的数据存放在内存，并在屏幕上显示结果。

;主要设计工作如下：

〔1〕根据要求画出实现该系统功能的电路原理图，如图10-14所示。

〔2〕设计中断控制位控制ADC0809的EOC中断申请，CPU写入中断口9FH的数据为0时，不允许EOC申请中断，写数据80H时允许EOC申请中断。;〔3〕相关的控制端口地址设计为：ADC0809读数据端口地址1FH；ADC0809启动转换端口地址3FH；通道地址由数据总线的低3位D2